1、课题 2 表面活性剂 精细化学品1了解肥皂、合成洗涤剂的组 成、 结构、性质及去污原理。2了解肥皂的实验室制备方法、肥皂和合成洗 涤剂的工业 生产原理。3通过典型实例了解精细化学品的生 产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。第十一届国际表面活性剂和洗涤剂会议(IESD2010)于 2010 年 4 月在上海召开。会 议紧密围绕表面活性剂和洗涤剂的研发、生 产、 应用、市场及信息展开交流和讨论。IESD 成为中国表面活性剂和洗涤剂领域最重要的标志性会议之一。思考：合成洗涤剂的去污原理是什么？答案：市场上的合成洗涤剂多为烷基苯磺酸钠，其分子 结 构中同时具有亲水基和亲油基
2、，具有较强的润湿、乳化能力，去污效果很好。一、肥皂可以用来去污1肥皂的去污原理肥皂的化学成分为高级脂肪酸的钠盐或钾盐，能在水中电离成_和_，RCOO 中具有极性的 COO 部分称为_，非极性的R 部分称为_；在洗涤衣物时，肥皂、油污与水之间发生_、_和_三种主要作用而达到去污的目的。2肥皂的生产原理(1)主要原料是油脂和烧碱。(2)制造原理是_。工业上通常将油脂与碱共热水解成 _和_，加入_使肥皂析出，再经过一系列工序制成肥皂；酯类在碱性条件下的水解反应通称为_，如硬脂酸甘油酯的皂化反应方程式为_。其中，_是肥皂的有效成分。(3)肥皂的质量与所选用的油脂和碱有很大关系。用_代替 NaOH 可得
3、到液体肥皂。自主思考：肥皂通常在软水中的去污效果好，但在硬水中和在酸性环境中的洗涤效果不好。为什么？二、合成洗涤剂的制造和性能优化1合成洗涤剂的制造(1)原料：合成洗涤剂是以_、_、_ 等为原料合成的。(2)合成洗涤剂的分子中都同时具有_和_ ，市场上的合成洗涤剂多为_。(3)制造：如十二烷基苯磺酸钠的合成( 写出化学方程式)。取代：_磺化：_中和：_2合成洗涤剂的性能优化(1)确定合适的_。所含碳原子个数以_为最佳。(2)选择不含_。因为合成洗涤剂含有支链烃基时，通常难以被 _。(3)合理配方。为提高合成洗涤剂的综合性能，生产中要配入多种_和_，如_、_、_和_等。含磷化合物是一种较好的助洗
4、剂，但大量含磷污水的任意排放会造成_和_等环境污染问题。三、精细化学品及其生产特点1精细化学品具有_、_、_等特点。_素有“工业味精”之称。2精细化工具有_、_等特点。自主思考：在泡沫灭火器中添加表面活性剂可以提高灭火效果。这是为什么？答案:一、1.RCOO Na 或 K 亲水基 亲油基或憎水基 润湿 乳化 起泡2(2)酯类的水解 肥皂 甘油 食盐 皂化反应 (3)KOH自主思考提示：肥皂中的有效成分硬脂酸钠与 Mg2 、Ca2 反应生成沉淀 (即浮渣)；在酸性环境中硬脂酸钠会生成溶解度小的高级脂肪酸而大大减弱去污效果。二、1.(1)石油裂解产品 硫酸 氢氧化钠(2)亲水基 亲油基 烷基苯磺酸
5、钠2(1)碳链长度 1218(2)支链的烃基 生物降解(3)助洗剂 辅助剂 纯碱 硅酸钠 硫酸钠 含磷化合物 赤潮 水华三、1.品种多 批量小 产值高 表面活性剂2技术密集 附加值高自主思考提示：添加表面活性剂是为了使水溶液容易形成泡沫，增加 灭火剂与可燃物之间的浸润性，提高灭火性能。一、表面活性剂1结构：表面活性剂分子是具有亲水基和亲油基的两亲分子。具有极性的COO 部分易溶于水而不溶于油，称为亲水基；非极性的R 部分不易溶于水而易溶于油，称为亲油基或憎水基。2用途：主要有三个领域。(1)家用洗涤：如肥皂、洗衣粉和洗洁精等；(2)个人护理：如洗发香波、化妆品的乳化剂等；(3)工农业生产中的应
6、用：如配制农药时常加入一些表面活性剂使之成为乳浊液，提高病虫害的防治效果。二、肥皂与合成洗涤剂1肥皂的去污原理(1)污垢一般是由油脂和灰尘组成，不易被水润湿。(2)去污过程。润湿：使附着的油污易于分散到水中；乳化：使油污在水中形成小油滴，脱离附着物而悬浮在水中；起泡：使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱离附着物。2生产肥皂的工艺流程3肥皂与合成洗涤剂的比较肥皂(以硬脂酸钠为例)合成洗涤剂(以烷基苯磺酸钠为例)原料 动植物油脂(属于生物质原料， 成本较高但可再生) 石油产品( 属于化石原料，价格便宜，但不能再生)分子结构 C17H35COONa憎水基、亲水基水溶液 pH 89，会造成某些人群皮肤
7、过 敏 59，比较适中在酸性水中 洗涤效果降低 洗涤效果不受影响在硬水中与 Mg2 、Ca 2 反应生成沉淀(即浮渣)，不易形成泡沫，洗涤效果降低洗涤效果不受影响去污能力 肥皂合成洗涤剂是否适用于洗衣机 不适用 适用生物降解性 可被微生物降解 无支链的可被微生物降解；有 支链的不易被微生物降解肥皂在生产和使用上对环境的影响很小，而洗 涤剂对环境的影响 较大。合成洗 涤剂的制造过程中产生大量的废水和废气。合成洗 涤剂的使用，特 别 是含磷洗涤剂的使用，又增添了一系列的环境污染。知识点 1 肥皂的去污原理和生产原理【例题 1】 下列关于油脂的叙述错误的是( )。A油脂在酸性条件下的水解可得到氨基酸
8、和甘油B利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂C用热的纯碱溶液去油污效果更好D硬水使肥皂去污能力减弱是因为生成了沉淀解析：油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高 级脂肪酸盐和甘油，A 错误，B 正确。 热的纯碱溶液碱性更强，使油污水解完全，去污效果更好，C 正确。肥皂与硬水中的 Ca2 、Mg2 反应生成沉淀，D 正确。答案：A点拨：肥皂的制造原理是酯类在碱性条件下的水解。肥皂在 软水中的去污效果好，在硬水和酸性环境中去污效果差。知识点 2 洗涤剂的去污原理【例题 2】常用洗涤剂的主要成分是十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠是常用普通洗衣粉的主要成分，其结构可
9、用图形“ ”来表示，“ ”端为链烃基，“ ”端为极性基。根据这一结构特点，试分析和回答下列问题：(1)十二烷基苯磺酸钠分子在水溶液表面分布的结构示意图，应是下列各图中的_图(填写序号)，理由是_ 。(2)进入水内部的十二烷基苯磺酸钠分子，可能会以下列结构形式中的_结构形式存在( 填写序号)，理由是_ 。解析：(1)水分子为极性分子，根据相似相溶原理，洗衣粉分子的极性基( 端，亲水基)应溶解于水中，链烃基( 端，憎水基 )不应溶于水中，C 符合要求。(2)A 中极性基与 链烃基交替排列，可减少分子之间的斥力；D 中极性基( 端)向外、链烃基( 端)向内的排列，在一定程度上使憎水基 团脱离与水的接
10、触，使体系能量降低。A、D 为其可能的存在形式。答案：(1)C 链烃基在液面上，极性基团在液面之下与水相亲，可使体系能量降低(2)AD 极性基与链烃基交替排列，可减少分子之间的斥力；链烃基向内、极性基向外的结构，在一定程度上使亲油基团链烃基脱离与水的接触，使体系能量降低点拨：本题根据洗涤剂的去污原理， 链烃基属于憎水基， SO3Na 属于亲水基，是 “相似相溶”原理应用的实例。洗 涤过程中， 污垢中的油脂与肥皂或洗 涤剂接触后，烃基部分插入油滴使油污被包围起来，再 经过摩擦、振 动，大的油污便分散成小的油珠，脱离被洗物分散到水中形成乳浊液。通过本 题的解答，可提高从微 观角度分析合成洗 涤剂去
11、污原理的能力。1 制肥皂时，皂化反应后加盐的作用是( )。A加大溶液密度 B催化作用C与甘油反应 D盐析使肥皂析出2 下列物质不属于精细化学品的是( )。A农药 B化肥 C催化剂 D涂料3 将洗衣粉和肥皂分别制成溶液进行有关实验。试回答下列问题：(1)分别用紫色石蕊试纸检验，试纸呈_色和 _色，其原因是_。(2)不能在酸性水中使用的是_，其原因是_ 。(3)不能在硬水中使用的是_，其原因是_ 。(4)洗衣粉的主要成分是_，肥皂的主要成分是 _，两者都属于有机盐类化合物。答案:1D 皂化反 应后的混合液是不分层的，需要加入食盐将肥皂的有效成分析出，即盐析。2B 化肥不属于精细化学品，常见的精细化学品有农药、表面活性剂、医药、染料、颜料、涂料、黏合剂、催化剂、食品和饲料添加剂、塑料、合成纤维、橡胶用添加剂等。3答案：(1)紫 蓝 前者是强碱强酸盐，溶液呈中性；后者是强碱弱酸盐，水解呈碱性(2)肥皂 肥皂与酸作用生成溶解度小的高级脂肪酸，从而影响去污效果(3)肥皂 肥皂与硬水中的 Ca2 、Mg 2 反应生成沉淀，从而影响去污效果(4)烷基苯磺酸钠 高级脂肪酸钠解析：洗衣粉的主要成分是强碱强酸盐，其溶液呈中性；肥皂的主要成分是 强碱弱酸盐，水解呈碱性。肥皂的有效成分与硬水中的 Ca2 、Mg2 等反 应产生沉淀，与 H 反应生成溶解度小的高级脂肪酸，从而影响去 污效果。
